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专利号: 2016109732536
申请人: 电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于低轨卫星增强导航方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:计算低轨卫星与导航卫星的星间距离;其中,低轨卫星根据其接收地面注入站发送的卫星钟差校正参数,将其时钟与导航卫星导航系统时同步,并根据导航定位信号发射时间和低轨卫星接收导航定位时间,得出星间距离;

S2:计算低轨卫星与用户终端的距离;

S3:建立低轨卫星、导航卫星、用户终端和地球的空间几何模型,并根据几何关系参数,计算出导航卫星与用户终端之间的距离。

2.如权利要求1所述的基于低轨卫星增强导航方法,其特征在于,S2包括,S201:确定观测变量为载波相位,并根据低轨卫星高度,确定观测时间间隔△t以及观测时刻数k;观测时刻为T1,T2,T3,…Tk,k≥1,其中△t=ti-ti-1,i=2,3,…k;

S202:建立载波相位双差观测方程,经线性处理后的载波相位双差观测方程为y=Aa+NBb+ε;其中,观测卫星数为N+1,a为N维双差整周模糊度向量,a∈Z ;b表示三维基线参数向量,b∈R3;A,B为系数矩阵,A∈RN×N,B∈RN×3;ε为随机噪声向量,其服从均值为0,方差-协方差矩阵为Qyy的正态分布;y为载波相位双差观测值,y∈RN;R,Z分别表示实数域和整数域;

S203:运用最小二乘法计算整周模糊度的浮点解 和计算方差-协方差矩阵再运用LAMBDA算法,得到整周模糊度的整数解 进而计算出计算三维基线参数向量b;

S204:根据三维基线参数向量b,计算低轨卫星与用户终端之间的距离

3.如权利要求2所述的基于低轨卫星增强导航方法,其特征在于,S203中,通过Z变换对进行降相关处理,即 将整周模糊度参数 转换到另一空间域 上,即其中,Z表示Z变换矩阵;

然后,基于 和 搜索整周模糊度的整数解 搜索过程的优化目标函数为搜索过程展开为

其中,χ2表示搜索空间的大小, 为条件估计,σi|i+1,...,n2为条件估计方差,σi|i+1,...,n=di-1,di为协方差矩阵 经过LTDL分解后D的第i个对角元;

最后,将搜索到的整周模糊度的整数解 转换为双差整周模糊度的整数解 即并通过载波相位双差观测方程 计算出三维

基线参数向量b。

4.如权利要求1所述的基于低轨卫星增强导航方法,其特征在于,若用户终端位于地面平台,则几何关系参数包括:低轨卫星与地心之间连线与星间连线的夹角α,低轨卫星与地心之间连线与低轨卫星与地面用户之间连线的夹角β,地球半径Re。

5.如权利要求1所述的基于低轨卫星增强导航方法,其特征在于,若用户终端位于高空平台,则几何关系参数包括:低轨卫星与地心之间连线与星间连线的夹角α,低轨卫星与地心之间连线与低轨卫星与地面用户之间连线的夹角β,地球半径Re,高空平台的高度h,低轨卫星与地心之间连线与导航卫星与地心之间连线的夹角γ,高空平台与地心之间连线与导航卫星与地心之间连线的夹角θ。